2019届高考物理二轮复习专题三电场和磁场考点1电场及带电粒子在电场中的运动限时集训.docx

考点1电场及带电粒子在电场中的运动限时45分钟；满分100分一、选择题(每小题7分，共70分)1(多选)如图3116所示，A、B、C、D四点构成一边长为L的正方形，对角线AC竖直，在A点固定一电荷量为Q的点电荷，规定电场中B点的电势为零。现将几个质量均为m、电荷量均为q的带电小球从D点以大小均为v0的速度向各个方向抛出，已知重力加速度大小为g，下列说法正确的是图3116A通过B点的小球在B点时的速度大小为v0B通过C点的小球在C点时的电势能比通过B点的小球在B点时的电势能大C通过C点的小球在C点时受到的库仑力是通过B点的小球在B点时受到的库仑力的2倍D若通过C点的小球在C点时的速度大小为v，则C点的电势为(v2vgL)解析由负点电荷的电场线以及等势面的分布可知，cBD0，对从D点运动到B点的小球，由动能定理可知qUDBEk，由于BD0，因此Ek 0，即通过B点的小球在B、D两点的速度大小相等，A正确；负电荷在低电势点的电势能大，因此带负电小球在B点的电势能大于在C点的电势能，B错误；由库仑定律Fk可知，F，又ABAC1，因此小球在B、C两点的库仑力之比为21，C错误；对由D运动到C的小球，由动能定理得mgL(qUDC)mv2mv，又UDCDC0CC，解得C(v2vgL)，D正确。答案AD2(2018陕西质检)如图3117所示，真空中有两个点电荷Q19.0108 C和Q21.0108 C，分别固定在x坐标轴上，其中Q1位于x0处，Q2位于x12 cm处。在x轴上图3117A场强为0的点有两处B在x12 cm区域，电势沿x轴正方向升高C点电荷在x9 cm处，电场力为0D在0x18 cm的区域，场强沿x轴正方向解析根据点电荷电场强度公式和场强叠加原理，在x轴上电场强度为零的点只能在x12 cm区域内某点，只有一处，点电荷在该处电场力为零，选项AC错误。在x12 cm区域电势沿x轴正方向先升高后降低，选项B错误。在0x18 cm的区域，场强沿x轴正方向，选项D正确。答案D3(2018沈阳检测)如图3118所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子射出时的偏转角变大的是图3118AU1变大，U2变大 BU1变小，U2变大CU1变大，U2变小 DU1变小，U2变小解析设电子被加速后获得的初速度为v0，平行极板长为l，平行极板间距为d，则由动能定理得eU1mv，电子在电场中偏转所用时间t，设电子在平行板间受电场力作用产生的加速度为a，由牛顿第二定律得a，电子射出偏转电场时，平行于电场方向的速度vyat，由以上式子联立可得vy，又有tan ，故U2变大、U1变小都能使偏转角变大，B正确。答案B4(2018佛山质检)如图3119所示，A、B、C是两带电荷量均为Q的正点电荷连线的中垂线上的三点，B是两线段的交点，A点固定有一带电荷量同为Q的负点电荷，现将一电子从B点由静止释放，电子运动中会经由C点继续向前运动，则图3119A从B到C，电场力对该电子一直不做功B电子从B到C做加速度变大的加速运动C电子在B、C两点时的电势能大小关系是EpB EpCD若电子可回到B点，则回到B点时速度不为零解析由合场强的特点知，电子由B运动到C的过程中，受电场力作用，加速度是减小的，故AB错误；由于电子能经过C点并向前运动，且运动过程中只有电场力做功，动能增加，则电势能减小，所以EpBEpC，C正确；若电子可回到B点，由于只有电场力做功，回到B点时电场力做功为零，动能不变，所以回到B点时速度为零，D错误。答案C5(多选)毛毯等绒料布生产时常采用静电植绒技术来实现，其原理如图3120：其中A是接高压阳极的金属网，其内装有绒料，B是一块金属平板，上面铺着涂有黏合剂的待植绒基布。当待植绒基布从两极板经过时，给A接上高压并使绒料带上电荷，这样绒料在经过A、B两平行板间的电场加速后以高速向B板运动，遇到待植绒基布后便粘在上面从而实现静电植绒，下列说法正确的是图3120AA、B两极板的电场方向由B指向AB带电绒料带正电荷C带电绒料在运动过程中电场力对它做正功D带电绒料在运动过程中电势能增加解析A、B两极板的电场方向由A指向B，故选项A错误；由于两极板的电场方向由A指向B，带电绒料向B板运动，说明带电绒料是带正电荷的，故选项B正确；带电绒料在运动过程中电场力对它做正功，电势能减少，故选项C正确，D错误。答案BC6(多选)如图3121所示，电容器两极板与电源正负极相连，在将电容器两极板间的距离由d迅速增大为2d的过程中，下列说法正确的是图3221A电容器两板间电压始终不变B电容器两板间电压瞬时升高后又恢复原值C根据QCU可知，电容器带电荷量先增大后减小D电路中电流由B板经电源流向A板解析在将电容器两极板间距离迅速增大的过程中，电容器极板上的电荷量未来得及变化，即Q不变，则C，又C，所以，所以E也不变。而UEd，故U增大，但最终电压U要与电源电压相等，故A错误，B正确；此后，因为C，所以d增大时，C减小。由QCU，所以Q减小，电路中有瞬时电流，方向由B板经电源流向A板，故D正确，C错误。答案BD7(多选)电子束焊接机中的电子枪如图所示，K为阴极，A为阳极，两极之间的电势差为U。A、K之间的电场线分布如图3122所示。阴极发出的电子在电场作用下由静止状态从K加速运动到A，设电子的质量为m，则下列说法正确的是图3122A阴阳两极的电场为匀强电场B电子在运动过程中的加速度变大C电子的电势能不断增加D电子到达阳极时的速度为v解析由图中的电场线分布特点可知A项错误；从电场线的分布特点可看出，电子在加速过程中所受到的电场力逐渐变大，因此电子的加速度在变大，B项正确；由于电子带负电，当它从K极向A极运动时，电场力做正功，电势能减小，C项错误；由动能定理可得eUmv2，解得电子的速度为v，D项正确。答案BD8(多选)如图3123所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10 V、20 V、30 V。实线是一带电的粒子仅在电场力的作用下在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，下列说法中正确的是图3123A该电场的场强方向竖直向下B该粒子一定带负电荷C带电粒子在三点的动能EkcEkaEkbD带电粒子在b点的电势能最大解析根据“沿电场线方向电势降低”和“电场线与等势面垂直”的特点可知，该电场的场强方向竖直向上，故A项错误；根据物体做曲线运动的受力与轨迹的关系可知，粒子所受的电场力向下，故该粒子带负电荷，B项正确；粒子在b点动能最小，在c点动能最大，C项错误；带电粒子从电势高的地方到电势低的地方，电场力做负功，电势能增大，所以D项正确。答案BD9(多选)如图3124所示，有一带电金属圆环，其带电荷量为Q，在环心O的正上方的a点处静止一个质量为m、带电荷量为q的小球，重力加速度为g，下列说法正确的是图3124A圆环带负电荷B圆环在a点产生的场强大小为EaC将一带正电的点电荷(忽略重力)在O点静止释放后它将静止不动D若将小球向O点移动，则小球的电势能增加解析由于小球带正电，根据二力平衡可知，小球所受到的电场力竖直向上，所以圆环带正电荷，故A项错误；设圆环在a点处的场强大小为Ea，对小球有mgqEa，解得Ea，故B项正确；将一带正电的点电荷放在O点时，圆环对该正电荷的电场力为零，此时点电荷受到带正电小球的作用力将向下运动，因此C项错误；由于圆环带正电，若将小球向O点移动，小球要克服电场力做功，故小球的电势能增加，所以D项正确。答案BD10有一匀强电场，方向如图3125所示，在电场中有三个点A、B、C，这三点的连线恰好构成一个直角三角形，且AC边与电场线平行。已知A、B两点的电势分别为A5 V，B1.8 V，AB的距离为4 cm，BC的距离为3 cm。若把一个电子(e1.61019C)从A点移动到C点，那么电子电势能的变化量为图3125A8.01019 JB1.61019 JC8.01019 J D1.61019 J解析设AB与AC之间的夹角为，则cos ，又AB的距离SAB4 cm，则AB沿场强方向的距离为dABSABcos 4 cm cm，设A、B之间电势差为UAB，则电场强度为E100 V/m。电子从A点到达C点时电势能的变化量为EpW1.610191000.05 J8.01019 J，故A项正确。答案A二、计算题(本题共2小题，共30分)11(14分)(2018百色质检)如图3126所示，有一平面直角坐标系xOy，其中x轴的正方向为水平向右，y轴的正方向为竖直向上。在x0的空间中，存在沿x轴正方向的匀强电场；在x0的空间运动的加速度大小为